Σύνδεσμοι σε Κατηγορία: Διπλωματικές Εργασίες Μ.Δ.Ε - Έτος 2009

Συγγραφέας: Κατσίκης Αναστάσιος
Λέξεις Κλειδιά: Επιχειρησιακή έρευνα, Γραμμικός προγραμματισμός, Σίμπλεξ

Σύνοψη: Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει μια ιστορική αναδρομή σχετικά με τη γέννηση και την ανάπτυξη της Επιχειρησιακής Έρευνας και του Γραμμικού Προγραμματισμού. Επίσης παρουσιάζεται το χρονικό των μεγαλυτέρων ανακαλύψεων: ο αλγόριθμος Simplex (Dantzig-1949), ο ελλειψοειδής αλγόριθμος (Khachian-1979) και ο αλγόριθμος εσωτερικών σημείων (Karmarkar-1983). Στη συνέχεια - δεύτερο κεφάλαιο - γίνεται η θεωρητική θεμελίωση της μεθόδου Simplex, συμπεριλαμβάνοντας τόσο την γεωμετρική-εποπτική παρουσίαση της μεθόδου, όσο και την αυστηρή αλγεβρική τεκμηρίωσή της μέσω θεωρημάτων. Το τρίτο κεφάλαιο αφιερώθηκε στον αλγόριθμο των ελλειψοειδών, στη μέθοδο δηλαδή που ουσιαστικά απέδειξε ότι τα προβλήματα του γραμμικού προγραμματισμού μπορούν να λυθούν σε πολυωνυμικό χρόνο. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η πιο σύγχρονη τάση στον τομέα επίλυσης προβλημάτων γραμμικού προγραμματισμού: οι μέθοδοι εσωτερικού σημείου. Συγκεκριμένα αναπτύσσεται ο αλγόριθμος του Karmakar, η κατηγορία των μεθόδων ομοπαραλληλικής αλλαγής κλίμακας και ο πρωτεύοντας-δυϊκός αλγόριθμος εσωτερικού σημείου. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο περιλαμβάνεται η παρουσίαση της έννοιας της υπολογιστικής πολυπλοκότητας αλγορίθμων, η πλήρης ανάλυση της πολυπλοκότητας των αλγορίθμων Simplex και εσωτερικού σημείου του Karmakar, καθώς και η σύγκριση των δύο αλγορίθμων.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Ζαχάρου Θεοδοσία
Λέξεις Κλειδιά: Εύρωστοι γεωμετρικοί αλγόριθμοι, Βαθμός αλγορίθμου

Σύνοψη: Η Υπολογιστική Γεωμετρία έχει υιοθετήσει το μοντέλο της ακριβής αριθμητικής σε πραγματικούς αριθμούς. Αυτή η προσέγγιση όμως έχει μειονεκτήματα κατά την επίλυση των αλγορίθμων στις υπολογιστικές μηχανές μιας και αυτές λειτουργούν με πεπερασμένη ακρίβεια, κάτι που επηρεάζει όχι μόνο τα αποτελέσματα των αλγορίθμων αλλά την ορθότητα του προβλήματος, εξαιτίας των στρογγυλοποιήσεων που πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια εκτέλεσης του αλγορίθμου. Το πρόβλημα της επίλυσης γεωμετρικών αλγορίθμων με μοντέλο real-RAM αποτυγχάνει επειδή δεν μπορούν να γίνουν με ακρίβεια ή έστω μέσα σε συγκεκριμένο σφάλμα όλοι οι υπολογισμοί. Προσπαθώντας να επιλυθεί το πρόβλημα αυτό έχει εισαχθεί η έννοια των εύρωστων γεωμετρικών αλγόριθμων, δηλαδή αλγορίθμων οι οποίοι δίνουν αποδεκτά αποτελέσματα για όλες τις νόμιμες εισόδους του προβλήματος. Προκειμένου να επιλυθεί το πρόβλημα που ανακύπτει κατά την μεταφορά του αλγορίθμου σε μια υπολογιστική μηχανή, έχουν προταθεί δύο διαφορετικές προσεγγίσεις η καθεμία από τις οποίες ακολουθεί διαφορετική μεθοδολογία. Η μία ομάδα τεχνικών ονομάζεται perturbing και περιλαμβάνει μεθόδους οι οποίες μετατρέπουν το πρόβλημα έτσι ώστε να αποφευχθούν οι ασάφειες και τα λάθη. Η άλλη ομάδα ονομάζεται non perturbing και περιλαμβάνει μεθόδους που αντιμετωπίζουν το πρόβλημα με ακριβή αριθμητική.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Καρατζάς Ανδρέας
Λέξεις Κλειδιά: Μέθοδοι βελτιστοποίησης, Αύξηση αποδοτικότητας, Μεγάλοι οργανισμοί, Μονάδες απόφασης

Σύνοψη: Σκοπός αυτής της διπλωματικής είναι να παρουσιάσει τη μεθοδολογία της Data Envelopment Analysis, μιας τεχνικής σύγκρισης οργανισμών με απώτερο σκοπό τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους και τη μέτρηση της αποδοτικότητας τους. Γενικά οι μέθοδοι της ΠΕΑ χρησιμοποιούνται ως εργαλείο ώστε να αντιληφθούμε καλυτέρα και να αναλύσουμε το πώς κατανέμονται οι πόροι μιας επιχείρησης και πως αυτοί συνεισφέρουν στην παραγωγή της. Επιπρόσθετα, έχουν ως σκοπό να μεγιστοποιήσουν την απόδοση της επιχείρησης είτε περιορίζοντας τους πόρους της διατηρώντας το παραγόμενο προϊόν σταθερό είτε ελαχιστοποιώντας το παραγόμενο προϊόν διατηρώντας τους πόρους σταθερούς. Προκειμένου να μελετηθεί μια μονάδα απόφασης διαχωρίζεται σε «εισόδους» και «εξόδους». Όταν μιλάμε για εισόδους της υπό μελέτης μονάδας εννοούμε τους αναγκαίους πόρους που χρειάζεται για να λειτουργήσει ενώ αντίστοιχα ως εξόδους αναφέρουμε τα παραγόμενα προϊόντα ή υπηρεσίες που προσφέρει. Για παράδειγμα, ως είσοδοι σε τραπεζικά υποκαταστήματα μπορεί να θεωρηθούν τα λειτουργικά κόστη του ακινήτου και το προσωπικό ενώ ως έξοδοι το σύνολο των χρηματικών συναλλαγών που πραγματοποιούνται ή ο αριθμός των πελατών που έχουν συνάψει συνεργασία με το υποκατάστημα αυτό. Παρουσιάζεται αρχικά το μοντέλο CCR που είναι το βασικότερο ανάμεσα στις μεθόδους της DEA (παρουσιάστηκε το 1978 από τους Charnes, Cooper και Rhodes). Παρατίθεται η υπολογιστική διαδικασία του μοντέλου ΕΟΚ καθώς και μία επέκταση του με την χρήση του δυϊκού προβλήματος το οποίο υπερτερεί έναντι του πρωτεύοντος σε ταχύτητα επίλυσης σε μεγάλο αριθμό μονάδων απόφασης καθώς επίσης και στο εύρος λύσεων του προβλήματος. Το μοντέλο CCR καθώς και οι επεκτάσεις του στηρίχτηκαν στον ορισμό των σταθερών οικονομιών κλίμακας δηλαδή θα πρέπει να ισχύει ότι εάν μια δράση (x,y) είναι εφικτή, τότε για κάθε θετικό αριθμό t, η δράση (tx,ty) είναι επίσης εφικτή. Έτσι, αν αποδώσουμε γραφικά την αποδοτικότητα όλων των μονάδων απόφασης και σχεδιάσουμε το σύνορο αποδοτικότητας, αυτό θα αποτελείται από ευθύγραμμα τμήματα με ακμές τις μονάδες απόφασης. Το επόμενο μοντέλο που παρουσιάζεται είναι αυτό των Banker, Charnes και Cooper (BBC) όπου η κύρια διάφορα του με το προηγούμενο έγκειται στο γεγονός ότι το σύνολο παραγωγικότητας είναι το κυρτό σύνολο των σημείων που απεικονίζουν τις μονάδες απόφασης (και όχι τα ευθύγραμμα τμήματα τους). Κοινό χαρακτηριστικό και των δύο παραπάνω μοντέλων είναι ότι κάθε φορά στην ανάλυση των δεδομένων πρέπει να εστιάσουμε είτε στην ελαχιστοποίηση των εισόδων είτε στην μεγιστοποίηση των εξόδων για να εξάγουμε συμπεράσματα. Τα προσθετικά μοντέλα που παρουσιάζονται στη συνέχεια δεν κάνουν αυτόν τον διαχωρισμό καθώς στηρίζονται στην ελαχιστοποίηση της περίσσειας πόρων εισόδου και την ταυτόχρονη μεγιστοποίηση των παραγόμενων εξόδων. Επιπρόσθετα, πλεονέκτημα των προσθετικών μοντέλων είναι η ανάλυση αρνητικών δεδομένων κάτι που δεν ήταν εφικτό από τα προηγούμενα μοντέλα. Παρουσιάζεται, επίσης, μια επέκταση του προσθετικού μοντέλου όπου η μέτρηση της αποδοτικότητας δεν επηρεάζεται από τυχόν διαφορές στις μονάδες μέτρησης ανάμεσα στις εξόδους και τις εισόδους. Τέλος περιγράφεται η ανάλυση ευαισθησίας που είναι μία σημαντική παράμετρος των μεθόδων της DEA καθώς δίνει την δυνατότητα σε κάποιον να μελετήσει τις διαφοροποιήσεις όταν εισάγονται η διαγράφονται μονάδες λήψης αποφάσεων η όταν εισάγονται η διαγράφονται είσοδοι και έξοδοι σε ένα πρόβλημα.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Ντάλλα Μιρέλα
Λέξεις Κλειδιά: Εξόρυξη δεδομένων, Επαγωγικός λογικός προγραμματισμός

Σύνοψη: Η παρούσα εργασία έχει ως στόχο να παρουσιάσει έναν παράλληλο αλγόριθμο Εξόρυξης δεδομένων που μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλες βάσεις δεδομένων με χρήση Επαγωγικού Λογικού Προγραμματισμού. Η κεντρική υπόθεση αυτής της εργασίας είναι πως είναι απαραίτητο αλλά και δυνατό να υιοθετηθούν παράλληλοι αλγόριθμοι στη διαδικασία της Εξόρυξης δεδομένων. Αποδεικνύεται ότι ο παραλληλισμός μπορεί να εφαρμοστεί αποδοτικά στον Επαγωγικό Λογικό Προγραμματισμό (Inductive Logic Programming - ILP). Η ολοκληρωμένη αναπαράσταση της γνώσης και η εξαιρετική ενσωμάτωση της υποκείμενης γνώσης του ILP αποδεικνύεται πολύ σημαντική μεταξύ των αλγορίθμων Εξόρυξης δεδομένων. Το Κεφάλαιο 1 αποτελεί μια εισαγωγή στην εξόρυξη δεδομένων. Παρουσιάζονται οι βασικές εργασίες που λαμβάνουν χώρα κατά την εξόρυξη δεδομένων καθώς και μερικοί από τους συνηθισμένους αλγορίθμους εξόρυξης δεδομένων. Στη συνέχεια, γίνεται μια εισαγωγή στη σχεσιακή εξόρυξη δεδομένων και δίνονται τα βασικά χαρακτηριστικά αλγορίθμων σχεσιακής εξόρυξης δεδομένων. Το Κεφάλαιο 2 αυτής της διπλωματικής εργασίας παρουσιάζει τη θεωρία του Eπαγωγικού Λογικού Προγραμματισμού (ΕΠΛ - ILP), μερικές δημοφιλείς μεθόδους ILP καθώς και τον τρόπο με τον οποίο εφαρμόζεται ο ILP για να επιλύσει προβλήματα που συναντώνται σε συστήματα βάσεων δεδομένων Παρουσιάζεται αναλυτικά μια συγκεκριμένη προσέγγιση στον ILP – η Mode Directed Inverse Entailment [60], καθώς αποτελεί τη βάση για την παράλληλη έκδοση της Progol που θα παρουσιαστεί σε επόμενο κεφάλαιο. Το Κεφάλαιο 3 είναι αφιερωμένο στην παρουσίαση διαφόρων συστημάτων ILP και την εφαρμογή τους στην Εξόρυξη δεδομένων. Στη συνέχεια του κεφαλαίου παρουσιάζεται ένας σειριακός αλγόριθμος ILP Εξόρυξης δεδομένων και η ανάλυση κόστους του. Γίνεται μια εισαγωγή στο Bulk Synchronous Parallelism (BSP) [46]. Το Κεφάλαιο 4, είναι μια σύνοψη της παράλληλης Επαγωγικής Λογικής. Στην αρχή αναφέρονται οι βασικές αρχές του παράλληλου επαγωγικού μοντέλου και στη συνέχεια ακολουθεί μια λεπτομερής περιγραφή. Εμφανίζονται τα προβλήματα μιας τέτοιας προσέγγισης και παρουσιάζεται μια ανάλυση κόστους. Τμήμα του Κεφαλαίου 4 είναι αφιερωμένο σε έναν παράλληλο αλγόριθμο ILP που χρησιμοποιεί το μοντέλο BSP. Για να υποστηριχθεί ο παράλληλος αλγόριθμος του Κεφαλαίου 4, το Κεφάλαιο 5 παρουσιάζει μερικά βασικά χαρακτηριστικά ενός παράλληλου συστήματος ILP – της παράλληλης Progol. Το σύστημα αυτό δημιουργήθηκε με βάση το μοντέλο BSP και βασίζεται στην Progol που υλοποιήθηκε (σε γλώσσα C) από το Muggleton. Παρέχονται πολλά παραδείγματα και επεξηγείται το φαινόμενο της υπεργραμμικής επιτάχυνσης (super-linear speedup). Στο Κεφάλαιο 6 έχουν συμπεριληφθεί τα αποτελέσματα των δοκιμών του αλγορίθμου του Κεφαλαίου 4 σε τρεις διαφορετικές περιπτώσεις προβλημάτων, στην ταξινόμηση των ζώων, στην εκμάθηση των κανόνων του σκάκι και στο πρόβλημα τερματισμού σε μια παρτίδα σκάκι. Το Κεφάλαιο 7 συνοψίζει τα αποτελέσματα της μεταπτυχιακής εργασίας.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Καζολέας Στράτος
Λέξεις Κλειδιά: Έρευνα αγοράς, Ποσοτική και ποιοτική έρευνα, Ανάλυση με τις διαδικασίες frequencies

Σύνοψη: Η διαδικασία της έρευνας ξεκινά με την αναγνώριση ενός προβλήματος ή ευκαιρίας της αγοράς. Υπάρχουν 3 ερωτήσεις – κλειδιά που πρέπει να απαντήσει κανείς για να βρει τη λύση στον ορισμό του παραπάνω προβλήματος: 1. Για ποιο λόγο αναζητούμε την πληροφορία; 2. Μήπως η πληροφορία υπάρχει ήδη; 3. Μπορεί πραγματικά να απαντηθεί η ερώτηση; Η δημιουργία του σχεδίου της έρευνας είναι το επόμενο στάδιο που ακολουθείται για να απαντηθούν οι αντικειμενικοί ή υποθετικοί σκοποί της έρευνας. Είναι η δόμηση ή το πλαίσιο για να λύσουμε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Το εργαλείο για την επίτευξη του σχεδίου της έρευνας είναι οι Περιγραφικές Μελέτες και οι Αιτιολογικές Μελέτες. Οι πρώτες απαντούν στις ερωτήσεις ποιος, τι, που, πότε και πως; Στις αιτιολογικές μελέτες ο ερευνητής εξετάζει αν μια μεταβλητή αιτιολογεί ή προσδιορίζει την αξία μιας άλλης μεταβλητής. Μια εξαρτημένη μεταβλητή είναι μια μεταβλητή που αναμένεται να προβλεφθεί ή να εξηγηθεί. Μια ανεξάρτητη μεταβλητή είναι μια μεταβλητή σε ένα πείραμα όπου ο ερευνητής της αγοράς μπορεί, σε ένα βαθμό, να χειριστεί, να αλλάξει ή να μεταβάλλει. Υπάρχουν 3 βασικές μέθοδοι έρευνας και η επιλογή γίνεται ανάλογα με τους αντικειμενικούς στόχους του σχεδίου. Οι μέθοδοι αυτές είναι η Αξιολόγηση, η Παρατήρηση και το Πείραμα. Στη συνέχεια, επιλέγουμε τη δειγματοληπτική διαδικασία. Ένα δείγμα είναι ένα υποσύνολο ενός μεγαλύτερου πληθυσμού και πρέπει να απαντηθούν διάφορες ερωτήσεις πριν επιλέξουμε το δείγμα. Το δείγμα, λοιπόν, πρέπει να περιλαμβάνει όλους εκείνους τους ανθρώπους, των οποίων οι απόψεις, συμπεριφορές, προτιμήσεις, νοοτροπίες κλπ. θα βοηθήσουν στη λήψη απόφασης του marketer. Το επόμενο στάδιο είναι η συλλογή των δεδομένων. Η διαδικασία του Data Collection γίνεται από το τμήμα Field, το οποίο είναι αρμόδιο εκτός των άλλων για την εξεύρεση και τη συνέντευξη και ενημέρωση των ερευνητών. Μετά τη συλλογή των δεδομένων, είναι η σειρά της επεξεργασίας και ανάλυσης αυτών. Ο σκοπός αυτής της ανάλυσης είναι να ερμηνεύουμε και να σχεδιάσουμε συμπεράσματα από το σύνολο των συλλεχθέντων στοιχείων. Αφού αποπερατωθεί η ανάλυση των δεδομένων, ο marketer πρέπει να προετοιμάσει το report και να μεταφέρει τα αποτελέσματα και τις προτάσεις του (points for action) στους executives. Τέλος, το τμήμα Marketing πρέπει να αποφασίσει εάν οι προτάσεις έγιναν πράξη και γιατί ή γιατί δεν έγιναν.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Γριβοκωστοπούλου Φωτεινή
Λέξεις Κλειδιά: Αυτόματη απόδειξη θεωρημάτων, Βιβλιοθήκη TPTP, Στρατηγικές ελέγχου

Σύνοψη: Τα «Συστήματα Αυτόματης Απόδειξης Θεωρημάτων-ΣΑΑΘ» (Automatic Theorem Proving Systems-ATP Systems) είναι συστήματα βασισμένα στη λογική πρώτης τάξεως, τα οποία μπορούν από ένα σύνολο λογικών προτάσεων να συνάγουν την αλήθεια μιας δεδομένης λογικής πρότασης με αυτόματο τρόπο. Η διαδικασία της απόδειξης στα περισσότερα ΣΑΑΘ στηρίζεται στην αρχή της επίλυσης, τον ισχυρότερο κανόνα λογικής εξαγωγής συμπερασμάτων, και την αντίφαση της επίλυσης, μια διαδικασία που εξασφαλίζει την ορθότητα των συμπερασμάτων. Ο ACT-P είναι ένα ΣΑΑΘ που στηρίζεται στην αρχή της επίλυσης και την αντίφαση της επίλυσης, γραμμένο στο εργαλείο GCLISP Developer 5.0 της Gold-Hill, και διαθέτει μια βιβλιοθήκη γνωστών στρατηγικών ελέγχου της διαδικασίας απόδειξης, προσφέροντας τη δυνατότητα στον χρήστη να ορίσει κάθε φορά ένα (κατάλληλο) συνδυασμό στρατηγικών. Στην εργασία αυτή έγινε κατ’ αρχήν μεταφορά του ACT-P σε LispWorks, ένα δυναμικότερο εργαλείο ανάπτυξης εφαρμογών σε Lisp. Επιπλέον, ο χρήστης μέσω του νέου παραθυρικού περιβάλλοντος μπορεί να βλέπει δυο διαφορετικές λύσεις του ίδιου προβλήματος, τη συνοπτική και αναλυτική λύση. Στη συνέχεια, έγινε έλεγχος της καλής λειτουργίας του ACT-P και των στρατηγικών του μέσω δοκιμών με προβλήματα που προέρχονται από την TPTP (Thousands of Problems for Theorem Provers), μια γνωστή βιβλιοθήκη προβλημάτων για ΣΣΑΘ συστήματα στο Διαδίκτυο, και έγιναν οι απαραίτητες διορθώσεις έτσι ώστε να επιλύει προβλήματα από διάφορες κατηγορίες προβλημάτων της βιβλιοθήκης TPTP. Τέλος, έγινε μια μελέτη χρήσης διαφόρων συνδυασμών στρατηγικών ελέγχου για διάφορα προβλήματα της TPTP και εξήχθησαν χρήσιμα συμπεράσματα για την καταλληλότητά τους και την αποδοτικότητά τους σε σχέση με το είδος των προβλημάτων.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Λουκοπούλου Μάνθα
Λέξεις Κλειδιά: Θεώρημα Gauss-Bonnet, Θεωρία επιφανειών

Σύνοψη: Στην εργασία αυτή θα παρουσιάσουμε το θεώρημα Gauss-Bonnet. Το θεώρημα αυτό είναι ένα από τα σημαντικότερα θεωρήματα της θεωρίας επιφανειών. Για πρώτη φορά δημοσιεύθηκε από τον O. Bonnet (1819-1892) το 1848, αλλά πιθανότατα να ήταν γνωστό στον Gauss. Μελετάμε το ολοκλήρωμα της καμπυλότητας Gauss K μιας συμπαγούς προσανατολισμένης επιφάνειας S. Στη συνέχεια δείχνουμε τη συσχέτιση του ολοκληρώματος αυτού, με την χαρακτηριστική του Euler, η οποία είναι μια σημαντική τοπολογική αναλλοίωτος της επιφάνειας S. Επίσης αναφερόμαστε στη γενίκευση του θεωρήματος Gauss-Bonnet σε μεγαλύτερες διαστάσεις.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Κουλούρης Βασίλειος
Λέξεις Κλειδιά: Ευφυή συστήματα, Υπέρταση

Σύνοψη: Στη διπλωματική εργασία παρουσιάζεται ένα ευφυές σύστημα αποφάσεων για τη διάγνωση και τη θεραπεία της υπέρτασης που ονομάζεται Piesys. Η δημιουργία του ευφυούς συστήματος που βασίζεται στο Piesys έγινε με τη βοήθεια δύο εργαλείων του Clips και του Fuzzytech.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Κανατζιάς Γαβριήλ
Λέξεις Κλειδιά: Βελτιστοποίηση, Αλγόριθμοι βελτιστοποίησης, Γλώσσα προγραμματισμού Matlab

Σύνοψη: Το Βασικό κομμάτι της εργασίας είναι ένα πρόγραμμα με γραφικό περιβάλλον γραμμένο στο Matlab για την επίλυση προβλημάτων Βελτιστοποίησης χωρίς περιορισμούς χρησιμοποιώντας αλγορίθμους.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Παπασταύρου Αικατερίνη
Λέξεις Κλειδιά: Ομολογιακή άλγεβρα, Παράγωγοι συναρτητές

Σύνοψη: Στην παρούσα εργασία παρουσιάζουμε βασικές έννοιες του αντικειμένου της Ομολογιακής Άλγεβρας,όπως αυτές των μακρών ακριβών ακολουθιών, τις επεκτάσεις των modules και τις ομάδες Ext. Στη συνέχεια παρουσιάζουμε τις επεκτάσεις των ομολογιακών και συνομολογιακών συναρτητών, τους παράγωγους συναρτητές, που προκύπτουν μέσω προβολικών και ενριπτικών επιλύσεων αντικειμένων Αβελιανών κατηγοριών. Τέλος χαρακτηρίζουμε τους παράγωγους συναρτητές μέσω της καθολικής τους ιδιότητας.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Καλιακάτσος-Παπακώστας Μάξιμος
Λέξεις Κλειδιά: Τεχνητά νευρωνικά δίκτυα, Μουσική

Σύνοψη: Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάμε την ικανότητα των τεχνητών νευρωνικών δικτύων στη σύνθεση μουσικής και την αναγνώριση μουσικού συνθέτη. Συγκεκριμένα, στο πρώτο κεφάλαιο κάνουμε μία εισαγωγή στα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα και ειδικά σε αυτά που χρησιμοποιούνται στα επόμενα κεφάλαια. Γίνεται αναφορά στα βασικά είδη των ΤΝΔ που υπάρχουν, εμπρόσθιας τροφοδότησης και αναδραστικά και περιγράφονται οι αλγόριθμοι εκπαίδευσής τους. Εξηγούμε την ικανότητα των αναδραστικών νευρωνικών δικτύων να έχουν δυναμική μνήμη, σε αντίθεση με αυτά που είναι εμπρόσθιας τροφοδότησης, πράγμα που τα καθιστά ικανά στην πρόβλεψη χρονοσειρών. Αυτή η ικανότητα των αναδραστικών δικτύων σε συνδυασμό με το γεγονός ότι ένα μουσικό κομμάτι μπορεί να χαρακτηριστεί σαν μία αλληλουχία γεγονότων χρονικής συνοχής (χρονοσειρά) δημιούργησε ένα ερευνητικό ρεύμα προς την κατεύθυνση της σύνθεσης μουσικής με τη χρήση ανδραστικών τεχνητών νευρωνικών δικτύων. Στο δεύτερο κεφάλαιο κάνουμε μία αναφορά στην αλγοριθμική σύνθεση μουσικής, ιδιαίτερα με χρήση πινάκων μετάβασης. Έπειτα ακολουθεί η περιγραφή του CONCERT, ενός αναδραστικού νευρωνικού δικτύου που κατασκευάστηκε για να συνθέτει μουσική με πρόβλεψη νότας προς νότα. Αναλύουμε επίσης την μοντελοποίηση των μουσικών αντικειμένων για την επεξεργασία και αναπαράστασή τους από το CONCERT η οποία βασίζεται σε ψυχοακουστικούς περιορισμούς αντίληψης των μουσικών αντικειμένων από τους ανθρώπους. Εξηγούμε τον τρόπο που εκπαιδεύεται το CONCERT έτσι ώστε να έχει όσο το δυνατόν μεγαλύτερη μνήμη και περιγράφουμε τις επιδόσεις του σε διάφορες δοκιμές που έγιναν, από την εκμάθηση μίας διατονικής κλίμακας μέχρι ενός κομματιού του J. S. Bach. Παρατηρώντας την ικανότητα του CONCERT να αντιλαμβάνεται τοπικές δομές (μοτίβα φράσεις) μα όχι καθολικές (μέρη του μουσικού κομματιού) αναφερόμαστε στην τεχνική της περιορισμένης περιγραφής που αποτελεί μια προσπάθεια για εκπαίδευση του δικτύου έτσι ώστε να αντιλαμβάνεται το μουσικό κομμάτι σε μία μεγαλύτερη κλίμακα. Στο τέλος του δευτέρου κεφαλαίου εξετάζουμε τη συνολική επίδοση του CONCERT και αναλύουμε τις κατευθύνσεις προς τις οποίες θα μπορούσαμε να κινηθούμε για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων. Στο τρίτο κεφάλαιο αναφερόμαστε στην αναγνώριση του συνθέτη ενός μουσικού κομματιού με τη χρήση τεχνητών νευρωνικών δικτύων πάνω στην παρτιτούρα του κομματιού αυτού. Αρχικά γίνεται μία συζήτηση γύρω από το ποια στοιχεία της παρτιτούρας θεωρούμε σημαντικά, ποια από αυτά μπορούμε και ποια έχει νόημα να μοντελοποιήσουμε έτσι ώστε ένα ΤΝΔ να μπορεί να κάνει πρόβλεψη. Αναλύονται οι τεχνικές λεπτομέρειες των στοιχείων που χρειαζόμαστε για τη μοντελοποίηση μιας παρτιτούρας στον υπολογιστή και στη συνέχεια αναφερόμαστε στα δύο πειράματα που ελέγχουν την ορθότητα και αποτελεσματικότητα της παραπάνω προσέγγισης. Το ποια κομμάτια χρησιμοποιήθηκαν και από ποιους συνθέτες δε θα μπορούσε να είναι τυχαίο καθώς πρέπει να ικανοποιούνται διάφορες συνθήκες στατιστικής ομοιομορφίας έτσι ώστε η απάντηση του ΤΝΔ να είναι όσο το δυνατόν πιο αμερόληπτη. Αυτές οι συνθήκες, καθώς και οι κίνδυνοι που υπάρχουν σε πιθανή παράληψή τους εξηγούνται πριν τα πειράματα. Το πρώτο πείραμα πραγματεύεται την αναγνώριση συνθέτη ενός κομματιού που συντέθηκε από τον Chopin ή όχι (δηλαδή από τους Beethoven ή Mozart) ενώ στο δεύτερο οι εμπλεκόμενοι συνθέτες είναι οι Bach και Handel. Δοκιμάζονται διάφορες αρχιτεκτονικές ΤΝΔ και μετρούμε τη μέση και τη βέλτιστη επίδοσή τους. Τέλος συζητάμε τα αποτελέσματα των δύο πειραμάτων καθώς και τροποποιήσεις είτε του ΤΝΔ είτε της μοντελοποίησης που διαλέξαμε για την αναπαράσταση της παρτιτούρας στον υπολογιστή έτσι ώστε να έχουμε καλύτερα αποτελέσματα.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Πέτρου Μαρία
Λέξεις Κλειδιά: Σφάλματα, Δειγματοληπτική έρευνα, Δειγματοληψία, Τεχνικές τυχαιοποιημένης απάντησης

Σύνοψη: Η δειγματοληπτική έρευνα είναι η έρευνα η οποία βασίζεται στο δείγμα για να εξάγει συμπεράσματα για τον πληθυσμό. Στη δειγματοληπτική έρευνα υπάρχουν σφάλματα. Τα σφάλματα είναι οι αποκλίσεις των αποτελεσμάτων της δειγματοληπτικής έρευνας από τις αντίστοιχες πραγματικές τους τιμές. Στην έρευνα αυτή προσπαθούμε να τα ελαχιστοποιήσουμε. Προσπαθούμε να παρέμβουμε επί της διαδικασίας δειγματοληπτικής έρευνας στην οποία υπάρχουν με τέτοιον τρόπο έτσι ώστε τα εξαγόμενα αποτελέσματά της να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στα αντίστοιχα πραγματικά.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Καραγκούνης Νικόλαος
Λέξεις Κλειδιά: Διαχείριση κινδύνου, Δυνητική ζημία, Ιστορική προσομοίωση

Σύνοψη: Το ζητούμενο σε κάθε επιχείρηση είναι η αντιμετώπιση καταστάσεων οι οποίες μπορεί να παρουσιάσουν αυξημένη πιθανότητα απωλειών. Για να επιτευχθεί ο συγκεκριμένος στόχος είναι αναγκαίος ο εντοπισμός και ο καθορισμός της σημαντικότητας των επικείμενων κινδύνων. Αυτούς τους κινδύνους μπορούμε να τους κατατάξουμε σε επιχειρησιακούς, μη επιχειρησιακούς και χρηματοοικονομικούς. Η διαχείριση του κινδύνου δεν έχει ως πρώτο σκοπό την αποφυγή του κινδύνου, αλλά την ελαχιστοποίησή του, αφού πρώτα εντοπιστεί και καθοριστεί το πόσο σημαντικός είναι. Στόχος είναι να ποσοτικοποιηθεί ο κίνδυνος και να υπολογίζεται ένα μέτρο συνολικού κινδύνου, έτσι ώστε δίνοντας μια τιμή σε αυτόν, να αποφασίσουμε αν θα πάρουμε το ρίσκο να τον αναλάβουμε ή όχι, με μεγαλύτερη ευκολία. Ένα μέτρο συνολικού κινδύνου, προκύπτει από την προσέγγιση της δυνητικής ζημίας {VAR(Value−At−Risk)}. Η προσέγγιση αυτή αποτελεί μια ποσοστιαία κατανομή κέρδους και απώλειας σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιοδήποτε οργανισμό εκτίθεται σε χρηματοοικονομικό κίνδυνο και συνοψίζει τη χειρότερη ζημία με δεδομένο διάστημα εμπιστοσύνης. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η περιγραφή του τρόπου λειτουργίας της προσέγγισης της δυνητικής ζημίας (VAR). Για την αξιολόγηση του κινδύνου η δυνητική ζημία (VAR) χρησιμοποιεί τρεις μεθόδους προσομοίωσης, την Ιστορική, την Monte Carlo και την Variance−covariance προσομοίωση. Παρουσιάζονται οι μέθοδοι αυτοί, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Η εργασία καταλήγει σε μελέτη μιας εφαρμογής, με τη μέθοδο της Ιστορικής προσομοίωσης.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Γαλάνης Βασίλειος
Λέξεις Κλειδιά: e-αξιολόγηση, Κρυπτογραφία, Ασφάλεια δεδομένων, Κρυπτογραφικά πρωτόκολλα, Ηλεκτρονική ψηφοφορία

Σύνοψη: Η εργασία αυτή έχει σα σκοπό τη διερεύνηση των εφαρμογών της κρυπτογραφίας στην ασφάλεια της διαδικασίας της αξιολόγησης σε περιβάλλοντα όπου γίνεται χρήση τεχνολογιών επικοινωνίας και πληροφορικής, κατασκευάζοντας μια κατηγορία πρωτοκόλλων που καλείται e-αξιολόγηση. Πιό συγκεκριμένα, ξεκινώντας από την όσο το δυνατόν πλήρη περιγραφή ενός συστήματος e-αξιολόγησης τόσο σε επίπεδο hardware όσο και σε επίπεδο software, σκοπός μας είναι να εισάγουμε κατάλληλες κρυπτογραφικές τεχνικές έτσι ώστε να καλύπτουμε τις απαιτήσεις ασφαλείας της διαδικασίας της e-αξιολόγησης και να δώσουμε παραδείγματα αντίστοιχων εφαρμογών όπου είναι γίνεται χρήση της ηλεκτρονικής αξιολόγησης. Στο πρώτο μέρος της εργασίας διερευνούμε τον τρόπο με τον οποίο ενσωματώνεται η έννοια της ασφάλειας στη διαδικασία της αξιολόγησης, τους λόγους για τους οποίους υπάρχει ανάγκη για ενσωμάτωση τεχνικών ασφαλείας στην αξιολόγηση και τα οφέλη που αποκομίζουμε από αυτές καθώς και μία γρήγορη παρουσίαση του συνόλου των τεχνικών που χρησιμοποιούνται. Στη συνέχεια του κεφαλαίου αυτού, παρουσιάζουμε που και πως ενσωματώνονται εφαρμογές κρυπτογραφίας στο σύνολο των τεχνικών ασφαλείας που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία αξιολόγησης. Στο δεύτερο μέρος κάνουμε μια παρουσίαση των κρυπτογραφικών πρωτοκόλλων και τεχνικών που έχουν εφαρμογή στην e-αξιολόγηση, καθώς και μια παρουσίαση του μαθηματικού τους υπόβαθρου. Στο τρίτο μέρος κάνουμε μια παρουσίαση των εφαρμογών της ηλεκτρονικής αξιολόγησης στην εκπαίδευση.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Μαστρογιάννης Αλέξιος
Λέξεις Κλειδιά: Αλληλεπιδραστικές δραστηριότητες, Εκπαιδευτικό υλικό, Γεωμετρικοί μετασχηματισμοί

Σύνοψη: Αρχικά, η παρούσα εργασία ξεκινά μια ιστορική αναδρομή, με σταθμούς τις κεφαλαιώδεις ανακαλύψεις, οι οποίες συνέβαλαν στη γρήγορη και αποτελεσματική εκτέλεση υπολογισμών. Από την εποχή των πρώτων υπολογιστικών συσκευών, διατρέχει αρχαίους πολιτισμούς, μέσω των αριθμητικών συστημάτων τους, μελετά τους λογαρίθμους, αναφέρεται στην επινόηση των δεκαδικών αριθμών και καταλήγει στο σημερινό υπολογιστή. Ακολούθως, πραγματεύεται την έλευση της λεγόμενης εκπαιδευτικής τεχνολογίας στον εκπαιδευτικό χώρο, ενώ μελετά και τις επιδράσεις των θεωριών μάθησης, στη κατασκευή και δημιουργία τύπων και μορφών εκπαιδευτικού λογισμικού καθώς και στη χρησιμοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διαδικασία. Οι εκπαιδευτικές χρήσεις των τεχνολογιών πληροφορίας και των επικοινωνιών (ΤΠΕ) χωρίζονται αδρομερώς σε 3 κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία αφορά στην ανάπτυξη βασικών δεξιοτήτων και στην εξοικείωση με την Τεχνολογία. Επίσης οι μαθητές μαθαίνουν να χρησιμοποιούν λογισμικά. Η δεύτερη περίπτωση επικεντρώνεται σε λογισμικά εξάσκησης και επανάληψης. Τέλος η τελευταία κατηγορία χρήσεων των ΤΠΕ περιλαμβάνει περισσότερο κονστρουκτιβιστικές προσεγγίσεις. Ο εποικοδομισμός (κονστρουκτιβισμός) που αποτελεί την επικρατέστερη θεωρία της εποχής μας, επαγγέλλεται τα ενιαιοποιημένα σχήματα αναλυτικού προγράμματος και διδακτικής παρέμβασης. Προτρέπει, η μάθηση να συντελείται μέσα σε αυθεντικές καταστάσεις, ομαδοσυνεργατικά, οργανώνοντας το αναλυτικό πρόγραμμα με θέματα προσωπικού ενδιαφέροντος Ακόμα παραδέχεται ότι η γνώση δε μεταβιβάζεται αλλά «οικοδομείται» από το μαθητή, αφού οι νέες πληροφορίες εντάσσονται στα προϋπάρχοντα νοητικά σχήματα τα οποία με τη σειρά τους τροποποιούνται, εξαιτίας, βέβαια, της άφιξης των νέων δεδομένων. Το βασικό, λοιπόν, αξίωμα τού κονστρουκτιβισμού είναι ότι ο άνθρωπος κατασκευάζει τη γνώση, μέσα από μια συνεχή ενεργητική διαδικασία και δεν τη δέχεται παθητικά. Οι ΤΠΕ (πρέπει να) χρησιμοποιούνται και να αξιοποιούνται στο Σύγχρονο Σχολείο. Τα μαθησιακά οφέλη τους διαχέονται μέσω των ολοκληρωμένων (ολιστικών) μοντέλων, σε όλα σχεδόν τα γνωστικά αντικείμενα. Ειδικότερα για την Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση, είναι επιβεβαιωμένο το ενδιαφέρον των μαθητών ως προς την χρήση των ΤΠΕ, στην εκπαιδευτική διαδικασία. Ειδικότερα, ως προς τα Μαθηματικά, ο εποικοδομισμός πρεσβεύει πως οι μαθητές εφευρίσκουν ειδικές- προσωπικές μεθόδους κατά την επίλυση μαθηματικών προβλημάτων και ότι η μάθηση των Μαθηματικών συντελείται μέσα από τις προσπάθειες επίλυσής τους. Το περιβάλλον Δυναμικής Γεωμετρίας Cabri-Geometry II παρέχει δυνατότητες κατασκευής και πραγματοποίησης μαθησιακών δραστηριοτήτων σύμφωνα με τις σύγχρονες κοινωνικές και εποικοδομιστικές θεωρήσεις για τη γνώση και τη μάθηση. Σύμφωνα με αυτές τις θεωρήσεις η μάθηση είναι μια ενεργητική, υποκειμενική και κατασκευαστική δραστηριότητα στην οποία καταλυτικό ρόλο παίζει το πλαίσιο συμφραζομένων στο οποίο πραγματοποιείται και ειδικότερα οι μαθησιακές δραστηριότητες και τα εργαλεία τα οποία παρέχονται προς χρήση στους μαθητές. Είναι γνωστές οι 6 τύποι ποικίλων και διάφορων διερευνητικών, διδακτικών, αλληλεπιδραστικών δραστηριοτήτων μάθησης, που παρέχονται μέσω των λειτουργιών και εργαλείων τού εκπαιδευτικού λογισμικού Cabri Geometry II. Ειδικότερα, οι δραστηριότητες «βιωματικού τύπου» που μελετούν πραγματικά προβλήματα ζωής (real life problems), μπορούν να βοηθήσουν τους μαθητές να αναπτύξουν ισχυρό κίνητρο, για τη μάθηση των μαθηματικών και την προσέγγισή τους, ως ανθρώπινη δραστηριότητα. Επίσης οι μαθηματικές έννοιες τίθενται σε ένα διεπιστημονικό-διαθεματκό πλαίσιο. Η αξιοποίηση του Cabri Geometry II, παρέχει δυνατότητες δημιουργίας περιβαλλόντων μάθησης, όπου μεταφέρονται αυθεντικά σενάρια πραγματικής ζωής, ώστε να συνδεθούν οι πληροφορίες του σχολείου με καθημερινές καταστάσεις. Η εργασία αυτή και με «σύμμαχο» το περιβάλλον Δυναμικής Γεωμετρίας Cabri-Geometry II, προτείνει τρόπους «μεταφοράς» της σχολικής γνώσης με στόχο να αντιληφθεί ο μαθητής ότι η γνώση αυτή, είναι χρήσιμη στην καθημερινή ζωή. Για παράδειγμα κατασκευάστηκαν μια σειρά από αλληλεπιδραστικές δραστηριότητες «βιωματικού-αυθεντικού» χαρακτήρα, για την αποσαφήνιση της έννοιας της μονάδας μέτρησης του εμβαδού, για την υποστήριξη τής μάθησης τής έννοιας τού ύψους στα τρίγωνα και της ελάχιστης απόστασης μεταξύ σημείου και ευθείας. Ακόμα σχεδιάστηκαν δραστηριότητες που αφορούν σε μετασχηματισμούς, σε εύρεση εμβαδών διάφορων σχημάτων, σε αποδείξεις απλών ταυτοτήτων αλλά και σε αναπαραστάσεις κλασμάτων, μέσω της μελέτης σημαιών διάφορων χωρών του κόσμου. Σε μια περίπτωση, οι προτεινόμενες αλληλεπιδραστικές κατασκευές και ερωτήσεις δοκιμάσθηκαν στην τάξη και προέκυψε ανατροφοδότηση, στηριζόμενη σε πραγματικά δεδομένα. Μάλιστα, μελετήθηκε η προστιθέμενη αξία και τα παιδαγωγικά και διδακτικά οφέλη της χρήσης των ΤΠΕ στο σχολείο, δεδομένου ότι έγινε σύγκριση μαθησιακών δεδομένων και αποτελεσμάτων που αντλήθηκαν μέσω παραδοσιακών μεθόδων διδασκαλίας. Τέλος, μερικές από τις κατασκευές- δραστηριότητες, απέκτησαν περισσότερο δυναμικό χαρακτήρα, μέσω της «κινηματογραφικής κίνησης» των πρωταγωνιστών τους.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας

Συγγραφέας: Πανδής Οδυσσέας
Λέξεις Κλειδιά: Χάος στην κβαντομηχανική, Κβαντικά μπιλιάρδα

Σύνοψη: Η παρούσα εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη. Στην εισαγωγή γίνεται μια ιστορική ανασκόπηση. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται όλες εκείνες οι βασικές εισαγωγικές έννοιες που χρησιμοποιούνται από τη θεωρία του χάους και στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται μια στοιχειώδης σύνοψη της Κβαντομηχανικής, τονίζονται οι διαφορές από την κλασική θεωρία και επιχειρείται μια πρώτη προσέγγιση στο ερώτημα "μπορεί να υπάρξει κβαντικό χάος"; Επίσης γίνεται μια πρώτη αναφορά για τις στατιστικές κατανομές ιδιοτιμών και ιδιοσυναρτήσεων που παρατηρούνται στα κβαντομηχανικά συστήματα και βγαίνουν τα πρώτα θεωρητικά συμπεράσματα. Το δεύτερο μέρος είναι αφιερωμένο στα κβαντικά μπιλιάρδα. Το τέταρτο κεφάλαιο ασχολείται με τις στατιστικές ιδιότητες των ιδιοτιμών και των ιδιοσυναρτήσεων. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται αναλυτικά η μέθοδος μετασχηματισμού εφελκυσμού η οποία είναι και η μέθοδος που ακολουθήθηκε για την εξαγωγή των ιδιοτιμών στα πειραματικά μας δεδομένα. Επίσης παρουσιάζεται το μπιλιάρδο του Robnik και διάφορα άλλα μπιλιάρδα. Τέλος παρουσιάζονται τα συμπεράσματα από τη στατιστική ανάλυση των ιδιοτήτων των παραπάνω μπιλιάρδων. Επίσης υπάρχουν και τέσσερα παραρτήματα που αφορούν τη Θεωρία τυχαίων μητρών, Θεωρία διαταραχών, Στοιχειώδη τανυστική ανάλυση και άλλες αριθμητικές μεθόδους υπολογισμού των ιδιοτιμών και ιδιοκαταστάσεων κβαντικών μπιλιάρδων.

Αρχείο Διπλωματικής Εργασίας